プラット・アンド・ホイットニー PW4000
高バイパスターボファン航空機エンジン

PW4000
ボーイング777に使用されている直径112インチ（2.8メートル）のファンPW4098
タイプターボファン
国籍アメリカ合衆国
メーカープラット・アンド・ホイットニー
最初の実行1984年4月[1]
主な用途
製造1984年～現在
建造数2,500（2017年6月）[2] [更新が必要]
開発元プラット・アンド・ホイットニー JT9D
開発されてエンジンアライアンスGP7000

プラット・アンド・ホイットニーPW4000は、プラット・アンド・ホイットニーがJT9Dの後継機として製造した、デュアルスプール、軸流式、高バイパス比のターボファン航空機エンジンです。1984年4月に初運転、1986年7月にFAA認証を取得し、1987年6月に導入されました。推力は50,000～99,040 lbf（222～441 kN）で、多くのワイドボディ航空機に搭載されています。

発達

52,000～62,000 lbf（230～275 kN）、94 in（2.4 m）ファンのPW4000は1984年4月に初稼働し、1986年7月にFAA認証を取得し、1987年6月に導入されました。エアバスA300-600、エアバスA310-300、ボーイング747-400、767-200 / 300、マクドネル・ダグラスMD-11ワイドボディ機に搭載されています。[1]

64,000～68,000 lbf（280～300 kN）、100 in（2.5 m）ファンバージョンの開発は、エアバスA330向けに1991年12月に開始され、1993年8月にFAA（連邦航空局）の認証を取得し、2か月後に初飛行を行った。1994年12月の導入時に90分間のETOPS（Extended-range Twin-engine Operations）の承認を取得し、1995年7月には180分間のETOPSの承認も取得した。2000年1月には、A330市場において、設置ベースの半分以上を占め、競合各社の2倍を超える100万時間の飛行時間を達成し、市場リーダーとなった。[1] 現役のエアバスA330機体の約3分の1に搭載されているPW4168Aのアドバンテージ70アップグレードパッケージは、2006年のファーンボロー航空ショーで発表され、推力を70,000lbf（311kN）に増加させ、燃料消費量を約1.2％削減し、全体的な運用コストを最大20％削減しました。[3]

整備中のANA 777-200のPW4074。ファンドアが開いており、エンジン前部の吸気カウリング内のファンディスクが見える。

ボーイング777向けには、84,000～98,000lbf（370～440kN）、112インチ（2.8m）ファンバージョンの開発が1990年10月に開始され、1993年5月に100,000lbf（440kN）を達成し、1995年6月の就航時に180分ETOPSが承認されました。777のローンチエンジンは、1995年6月7日にユナイテッド航空で就航しました。 90,000 lbf (400 kN)のPW4090は1997年3月に就航した。98,000 lbf (440 kN)のPW4098は1998年7月にFAAの認証を受け、1999年9月にボーイング777-300に導入されたが、数年後にコア温度の問題と航空会社にとって魅力的でない燃料燃焼のために廃止された。[1]

2000年には、2,000基以上のPW4000エンジンが75社の運航会社で4,000万時間以上の運用実績を誇りました。[1] 1987年6月から2017年までの30年間で、2,500基以上のエンジンが納入され、1億3,500万時間以上の飛行時間が記録されています。[2]

デザイン

サンフランシスコ国際空港のユナイテッド航空整備施設にあるPW4077チタンブレードファンセクション（封じ込めリング付き）

PW4000は99.96%のディスパッチ信頼性を誇り、ETOPS 180の認定を受けています。このエンジンは、ショップビジット（修理工場への訪問）まで平均13,500飛行時間稼働しています（ショップビジット率は1000時間あたり0.073）。同クラスの他のエンジンと比較して、累積で3.4dBの静粛性を実現しているとされています。[1]

他の最新航空機用エンジンと同様に、このエンジンはフルオーソリティデジタルエンジンコントロール（FADEC）を搭載しており、燃費と信頼性を向上させています。[4]さらに、単結晶合金は高温耐性を可能にし、PWのフロートウォール燃焼器ライナーは耐久性と保守性を向上させています。[1] また、Talon（「手頃な価格で低NOxを実現する技術」）単列燃焼器は燃料と空気の混合を改善し、NOx、CO、HC排出量を10%以上削減します。[1]

バリエーションとアプリケーション

PW4000 シリーズ エンジン ファミリでは、アプリケーションと推力の識別として、最後の 3 桁 (PW 4 XYZ ) による体系的な番号付けが使用されています。

  • Xは、エンジンが承認されている航空機メーカーを表します。「0」はボーイング、「1」はエアバス、「4」はマクドネル・ダグラスMD-11を表します。
  • YZ は、プロマイル分率で米国ポンド (lbf) 単位での認定推力を表します。

例: PW4090 は、ボーイング (777-200ER) 向けに認定された PW4000 シリーズ エンジンを識別し、認定推力は 90,000 lbf です。

ボーイング767-300ERのPW4000-94エンジン

PW4000-94

派生型：PW4052、PW4056、PW4060、PW4062、PW4062A、PW4152、PW4156A、PW4156、PW4158、PW4460、PW4462。
推力範囲：231～276 kN（52,000 lbf～62,000 lbf）[5]
用途：

エアバスA330-200のPW4000-100

PW4000-100

派生型: PW4164、PW4168、PW4168AおよびPW4170。
推力範囲: 287～311 kN (64,500 lbf – 70,000 lbf) [6]
用途: このエンジン派生型はエアバスA330-200および-300 (第一世代のA330またはA330ceo)専用に設計されている(ただし、 Trent 7000のみで駆動されるA330neo: -800または-900、およびTrent 700のみで駆動されるBelugaXL: A330-700は含まれないことに注意)。

オリジナルのボーイング777-200に搭載されていたPW4000-112エンジン。B -HNLとして商業運航開始時にロールスロイス・トレント800エンジンに置き換えられた。

PW4000-112

派生型: PW4074/74D、PW4077/77D、PW4084/84D、PW4090、PW4098。
推力範囲: 329～436 kN (74,000 lbf – 98,000 lbf) [7]
用途: このエンジン派生型は、ボーイング777-200 、-200ER、-300 (第一世代の777または777クラシック)専用に設計されている。 (ただし、 GE90のみを搭載する第二世代777: -200LR、-300ER、またはF、およびGE9Xのみを搭載する777X: -8、-8F、または-9は含まれないことに注意)。

事故や事件

UAL1175 PW4077ファンブレード根元部の破断面（金属疲労を示す）
UA328の中空ファンブレードの損傷、写真上部のハブ付近の破断面

PW4000-112シリーズを含む

2003年3月17日、ユナイテッド航空842便
PW4090ベアリングの故障により、ニュージーランドのオークランド発ロサンゼルス行きのボーイング777-200ER型機がエンジンを失い、ハワイのコナへ迂回着陸した。190分間の迂回着陸は、当時の記録上、片側発機による最長の迂回着陸であった。[8] [9] [10]
2016年5月27日、大韓航空2708便
PW4090タービンの故障により、東京-羽田空港のボーイング777-300の離陸が中止された[11] [12]。[13]
2018年2月13日、ユナイテッド航空1175便
PW4077ファンブレードの故障により、サンフランシスコからホノルルへの降下中のボーイング777-200のエンジンに重大な損傷が発生した。[14] 2005年と2010年に行われたファンブレードの定期検査で、ブレードの金属構造に亀裂が見られたが、十分な訓練を受けていない検査官はそれを塗装の欠陥と誤認していた。[15] [16] 2019年には、耐空性指令により、使用サイクルに基づいた定期的なエンジン検査が義務付けられた。[17]
2020年12月4日、日本航空904便
ボーイング777-200が沖縄から上昇中に、PW4074エンジンのファンブレードが故障し、それに伴いエンジンカウルが損傷した。[18] 2021年3月現在、調査は継続中である。
2021年2月20日、ユナイテッド航空328便
ボーイング777-200の右側のPW4077-112は、デンバーから離陸した直後にブレードの不具合を起こし、エンジンに重大な損傷をもたらした。[19] [20] 2枚のファンブレードが折れ、1枚は金属疲労を起こし、おそらくは別のブレードを欠けさせ、そのブレードも折れた。[21]不具合のあるブレードは、2018年の事故を受けてFAAが設定した検査間隔に準拠していた。FAAは影響を受けた777を運航停止にし、 2月23日に緊急耐空性指令を発行し、次の飛行の前に-112ファンブレードの熱音響検査（TAI）を義務付けた。 [22] [23]日本の当局と英国のCAAもこれに追随し、[19]運航中の69機と保管中の59機のボーイング777を運航停止にした。[24] [25]韓国のジンエアーの4機を除き、ほとんどの航空会社が以前にも自主的に航空機を運航停止にしていた。 [要出典] 2021年3月現在、調査は継続中です。[要出典]

PW4000-100シリーズを含む

2014年5月6日、ベトナム航空VN-A371
PW4168A低圧タービン第4段の故障により、オーストラリアのメルボルン空港でエアバスA330の離陸が拒否された。[26]
2018年2月13日、デルタ航空55便
PW4168はラゴス（ナイジェリア）から2000フィートで上昇中のエアバスA330-200機内で発生した火災である。 [27]
2018年4月18日、デルタ航空30便
エアバスA330-323のPW4168A火災はアトランタ離陸後に発生し、[28] [29] NTSBとフランスのBEAによって調査された。[30]

PW4000-94シリーズを含む

2017年6月7日、デルタ航空276便
PW4056テールパイプ内の金属片と、後部フランジのすぐ前方の低圧タービンケースの360度亀裂が原因で、フライトレベル320で巡航中のボーイング747-400が東京/成田空港に引き返すこととなった。[31]第5段から第15段までのすべてのHPC翼型は、前縁と後縁に切り傷、へこみ、裂け目があり、ブレード根元プラットフォームより上の様々な長さで破損していた。HPTとLPTも大きな損傷を受け、LPTケースは第6段タービンローターに沿って360度に割れていた。[31] NTSBは、部品更新前の第5段圧縮機ブレードで38箇所の翼型破損が報告されている。[31]
2021年2月20日、ロングテール・アビエーション5504便
ボーイング747-412 BCF PW4056はマーストリヒト・アーヘン空港を離陸した直後に故障した 。タービンブレードが落下し、地上の2人が軽傷を負ったが、飛行機はリエージュ空港に無事着陸した。[32] [33] [34] [35]
2022年3月28日、ユナイテッド航空134便
プラット・アンド・ホイットニーPW4060エンジンを搭載したボーイング767は、ニューヨーク発チューリッヒ行きの飛行中に、右側（2番）エンジンのファンブレードが分離する事故を起こしました。この事故は大西洋上空で発生しました。同機はアイルランドのシャノンに着陸し、乗客乗員123名を乗せて無事着陸しました。[36]

仕様

PW4000 は、異なる推力ニーズに対応するために異なる LP システムを備えた 3 つの異なるモデルで製造されています。

変異体 -94 [37] -100 [38] -112 [39]
タイプ 2スプール高バイパス比ターボファン
長さ 153.6インチ（390センチメートル） 167.2インチ（425cm） 190.4インチ（484 cm）
重さ 9,420ポンド
4,273キログラム 		12,900ポンド
5,851キログラム 		15,095～15,741ポンド
6,847～7,140キログラム 		16,260ポンド
7,375キログラム
コンプレッサー ファン1個、LP4個、11HP ファン1個、LP5個、HP11個 ファン1個、LP6個、HP11個 ファン1個、LP7個、HP11個
燃焼器 環状
タービン 2 HP、4 LP 2 HP、5 LP 2 HP、7 LP
推力 50,000～62,000 lbf
222～276 kN 		64,500～70,000 lbf
287～311 kN 		77,440～91,790 lbf
344～408 kN 		91,790～99,040 lbf
408～441 kN
変異体 -94 [40] -100 [41] -112 [42]
ファン 94インチ（239 cm） 100インチ（254 cm） 112インチ（284 cm）
バイパス比 4.8～5:1 4.9:1 5.8～6.4:1
総圧力比 27.5～32.3 32.0～34.1 34.2～42.8
ファン圧力比 1.65～1.80 1.75～1.76 1.70～1.80
アプリケーション B747-400、B767、MD-11
A300 -600、A310 		A330 B777

参照

関連開発

同等のエンジン

関連リスト

参考文献

  1. ^ abcdefgh 「PW4000派生型エンジンが引き続き成功物語を牽引」Flight Daily News、2000年2月23日。
  2. ^ ab 「プラット・アンド・ホイットニー、PW4000-94エンジンの30周年を記念」（プレスリリース）。プラット・アンド・ホイットニー。2017年6月21日。
  3. ^ 「P&Wが『アドバンテージ70』を発表」Flight Daily News、2006年3月14日。
  4. ^ジェフ・シュバイツァー、プラット・ アンド・ホイットニー（ 2003年7月14～17日）「次世代輸送システムに向けた推進技術の準備状況」AIAA国際航空宇宙シンポジウム・博覧会：次の100年。doi :10.2514/6.2003-2787。ISBN 978-1-62410-165-6。 {{cite book}}:|journal=無視されました (ヘルプ)
  5. ^ Pratt & Whitney. "PW4000-94". 2019年7月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。2019年7月20日閲覧。
  6. ^ Pratt & Whitney. 「PW4000-100」. 2019年7月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。2019年7月20日閲覧。
  7. ^ Pratt & Whitney. "PW4000-112". 2019年7月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。2019年7月20日閲覧。
  8. ^ Ott, James (2003年3月24日). 「記録的な迂回」. Aviation Week . Aviation Week Network . 2021年3月7日閲覧.ユナイテッド航空のボーイング777型機は、乗客255名を乗せ、3月17日、強風の中、太平洋中部上空を単発エンジンで192分間飛行し、ハワイ島西海岸のコナに無事着陸した。ボーイング社は、これが20年前に大洋横断双発機の飛行が開始されて以来、延長双発運用（ETOPS）中の単発エンジンによる迂回としては最長であったと確認した。
  9. ^ レオナルド、デイビッド (2003年3月25日). 「エンジン故障の777型機、ETOPS制限を突破：太平洋での事故は片発機による迂回飛行としては史上最長」Flight Global . 2021年3月7日閲覧。米国連邦航空局によると、ユナイテッド航空のボーイング777-200ER型機は、180分の制限時間で出発したにもかかわらず、太平洋上空で片発機による190分の迂回飛行を余儀なくされた。ボーイング社は、これが長距離双発機運航（ETOPS）規則に基づく片発機による迂回飛行としては史上最長であると確認した。
  10. ^ DeSantis, J. Angelo (2013). 「エンジンの回転か乗客の水泳か：ETOPSが航空業界の安全性と経済性をどのように向上させたかに関する事例研究」Journal of Air Law and Commerce . 77 (4): 6. 842便は177分間、片方のエンジンで向かい風に逆らって飛行した。「コナへの降下地点で、乗務員は乗客に状況を報告し、その後まもなく842便は無事に着陸した。」右エンジンの第3ベアリングの故障がエンジン停止の原因であった。
  11. ^ 「速報：大韓航空ボーイング777-300 #KE2708、エンジン火災発生後、東京・羽田空港で避難」Air Live Net、2016年5月27日。
  12. ^ 「事故：大韓航空B773、2016年5月27日東京発、エンジン火災のため離陸拒否」The Aviation Herald . 2017年11月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年5月27日閲覧。
  13. ^ “KE2708便、大韓航空、東京発ソウル行き”. www.flightr.net . 2016年11月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年11月6日閲覧。
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  15. ^ NTSB レポート PDF https://app.ntsb.gov/pdfgenerator/ReportGeneratorFile.ashx?EventID=20180213X95634&AKey=1&RType=Final&IType=IA
  16. ^ アラン・レビン、ジュリー・ジョンソン (2021年2月22日). 「ボーイング777エンジン爆発により一部の旧型ジェット機の運航停止に」ブルームバーグ. 2021年2月23日閲覧。
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  18. ^ Hradecky, Simon (2020年12月4日). 「インシデント：JAL B772、沖縄にて2020年12月4日、飛行中にエンジン停止、制御不能な故障発生、エンジンカウルの一部が脱落」アビエーション・ヘラルド. 2021年7月19日閲覧。
  19. ^ ab 「インシデント：ユナイテッド航空B772、デンバー、2021年2月20日、エンジン吸気口がエンジンから分離、エンジン火災」。
  20. ^ 「2021年2月20日デンバー発ユナイテッド航空B772便、エンジン吸気口がエンジンから分離、エンジン火災」avherald.com . 2024年5月19日閲覧。
  21. ^ 「ボーイング777：デンバー機のエンジンに『金属疲労』の兆候が見つかる」BBCニュース、2021年2月23日。
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  23. ^ 耐空性改善指令、緊急事態（2021年2月23日）。「AD」。FAA。2021年4月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。2021年2月24日閲覧。
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  25. ^ カミンスキー＝モロー、デイビッド（2021年2月22日）「英国、PW4000搭載777の運航を禁止」Flight Global . 2021年2月23日閲覧。
  26. ^ 「エアバスA330、VN-A371のエンジン故障」（PDF）オーストラリア運輸安全局。2014年5月6日。 2021年3月6日閲覧。
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  30. ^ 「2018年4月18日、ジョージア州アトランタでデルタ航空運航のエアバスA330（登録番号N806NW）の事故 [NTSB/米国主導の調査]」bea.aero。民間航空安全調査分析局。 2020年2月8日閲覧。
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  40. ^ 「PW4000 94インチファン」（PDF）。プラット・アンド・ホイットニー。
  41. ^ 「A330用PW4170エンジン」（PDF）。プラット・アンド・ホイットニー。
  42. ^ 「PW4000 112インチファン」（PDF）。プラット・アンド・ホイットニー。

さらに読む

ウィキメディア・コモンズには、プラット・アンド・ホイットニー PW4000に関連するメディアがあります。
  • PW4000-94 製品ページ
  • PW4000-100 製品ページ
  • PW4000-112 製品ページ
  • ガンストン、ビル（2006年）『世界航空エンジン百科事典 第5版』 フェニックス・ミル、グロスターシャー、イングランド、イギリス：サットン・パブリッシング・リミテッドISBN 0-7509-4479-X。
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